鉅大LARGE | 點擊量:568次 | 2022年09月28日
車企是怎么進行動力鋰電池回收的
隨著我國新能源汽車產量不斷擴大,第一代電動汽車電池逐漸走向了生命的尾聲,不少電動車主的動力電池已經面臨更換或者已經更換。
萊比錫“電池農場
寶馬作為豪華車的領先品牌之一,在電動車領域于德國車企中走在了前列。無論是小型車I3,還是豪華跑車I8,都在德國街頭頻頻出現。除了新車領域,在廢舊電池領域寶馬也率先做出了探索。2017年金秋時節,在寶馬萊比錫工廠第十萬輛BMWi3下線的儀式上,寶馬的“電池農場”也正式并網運行。剛投入運行期間,700輛i3的舊電池將成為高壓儲能系統的重要組成部分,賦予了電池“第二次生命”。
據寶馬方面表示,第一代寶馬i3電池已經使用了超過4年,總計行駛里程數超過10,0000公里。除了已經使用的700余電池單元外,還有很多潛在的可利用資源。該儲能電站的設計也最大限度遵循模塊化的原則,保證更多電池接入時的可擴張性和電池更新、替換時的兼容性。寶馬工廠附近的風電場與這個“電池農場”形成配套,從而增加可再生能源在工廠內的消納能力,保障寶馬工廠的能源自給率。此外該儲能系統還直接并入電網,參與一次調頻市場。在一次調頻市場中,為克服舊電池對電網狀態不利影響,儲能系統中的新電池部分將起到更大的作用。
與寶馬類似,其競爭對手奔馳公司也于2018年上馬了新的動力電池儲能電站。除了老舊電池的再利用外,電站還使用新生產出來的庫存電池單元,在系統中適度充放電,以維持電池良好的工作狀態,避免深度放電對新電池造成損害。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
日產RebornLight電燈
除了在電網側德國企業將儲能電池二次利用外,另一汽車生產大國日本的電動車領跑者日產-雷諾集團在用戶側也另辟蹊徑,推出了基于電池梯次利用的RebornLight街燈。電動汽車的退役電池,將直接與路邊電燈的光伏板相連,組成微型的儲能系統,能在孤網的環境下正常工作,對于福島災后重建的地區來說有著很強的現實意義。日產與日本4REnergy公司正在利用這個技術,給基礎設施受到嚴重破壞的雙葉浪江町重新帶來光明。此外,由于日本處于地震多發帶,電網不穩定的情況時有發生,RebornLight的儲能電源也能參與應急供電的場合。
電池梯級利用的設計要素
電池在它第一個生命周期中,基本上處于每天1-2小時使用時間,深度充放電,并且可能面對環境溫度的巨大變化。而儲能電池(電池的靜態使用)與電動汽車的使用場景有著顯著的不同:儲能電站是每年24h*365天不間斷并網運行,充放電電流較小,工作溫度能夠穩定在20-25℃。這樣的工作條件保障了電池在梯次利用的時候,能夠達到較理想的生命周期。
1.配套電力設備
由于儲能電站使用中,電池的充放電電流較小,相應的保護設備需要重新選型,但這樣較車載電池參數指標相較更低,也能夠降低系統成本。
2.電池包裝與支架
車載電池都是模塊化設計和使用的,相對應的儲能電站的電池也應該設計模塊化的支架單元,方便布置和更換。此外,儲能系統EMS系統的接口,也應模塊化設計。
3.熱管理
電池工作中產生的熱量,需要通過模塊化的通風系統及時疏散。在支架間形成良好的空氣流動,如圖所示。
電池利用的前景與展望
目前電池的梯次利用還是一個全新的課題,商業應用的項目鳳毛麟角,大部分都還是實驗或者示范項目階段。隨著第一批電動汽車動力電池的退役潮,以及新能源汽車的進一步普及,回收不滿足車載性能要求的動力電池,將成為車企的社會責任。傳統的拆解回收技術產生的負面環境影響,將促使企業在電池回收利用場景上創新,以適應電動汽車時代的到來。